[實用新型]基于LED聚光透鏡結構的散射光學零件

有效

• 申請號: 201320247825.4
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN203349156U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 胡建人
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V5/08;F21Y101/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于照明領域，特別是具有光散射特性、能降低LED投射燈眩光的一種基于LED聚光透鏡結構的散射光學零件。?

背景技術

現有的投射燈采用光學聚光裝置，這使得投射面積與投射角均很狹小，使得投射燈只能用于局部照明，并且投射面積內的照度不均勻，這限制了投射燈的用途。LED投射燈具與溴鎢燈投射燈具的結構略有不同，大功率LED燈珠表面呈半球形，燈光呈半球面出射，通過專用的帶凹球形狀的聚光透鏡，LED光線經過聚光透鏡的折射及傳播途徑中的全反射后，以小角度出射，致使燈具發光面的亮度過高，產生強烈的眩光。市場供貨的LED投射燈已經形成產業鏈，LED投射燈或者其他LED燈的零部件已經規模生產，生產燈具的廠商采用OEM組裝形式形成批生產。?

采用光導形式的聚光透鏡形成投射光的模式已經形成了模具、成型生產、供貨一條龍，以及產業鏈中的LED投射燈整體結構中的各個零部件已經固定，任意一個零部件的尺寸改動可能會牽一發而動全局。聚光透鏡有3燈珠、5燈珠、7燈珠、13燈珠，……以及其他形式，若采用最常用的1W?LED燈珠，它們分別對應3W、5W、7W、13W，……。由于3W?LED投射燈的使用率最高，3燈珠的聚光透鏡最為普及，價格最低；5燈珠的聚光透鏡使用量大幅度降低，價格較高；7燈珠、13燈珠燈規格的LED投射燈使用少、價格上升幅度大。為了提高聚光透鏡的通用性，也有采用n個單聚光透鏡組成n?W的LED投射燈，通過燈具出光口的多寡調整LED投射燈的功率，但這樣一來，組裝的復雜程度和難度大幅度上升，隨著人工費的上調，制造成本也大幅度升高。?

發明內容

針對現有技術的不足與需求，本實用新型根據規模化生產的LED投射燈的組件，設計具有散射特性的聚光透鏡光學部件替代原有的出光角度小的聚光透鏡。?

本實用新型包括半凹球形，導光柱體，聚光透鏡前表面。導光柱體一端設?有半凹球形，半凹球形與LED燈珠的外形吻合，包裹住LED燈珠的發光面，導光柱體另一端設有聚光透鏡前表面，在聚光透鏡前表面設置有一層散射層。?

本實用新型的有益效果是：制作方便，材料易得，與OEM零部件市場完全相容，可以直接替代原有的聚光透鏡，且制作成本低廉；使用本實用新型制作的LED燈具大大降低了LED燈的眩光，具有出光率高，表面亮度低，投射角度大，照射面光線均勻，不容易產生照射陰影等優點，可以用作書寫臺燈、面照射光源。?

附圖說明

圖1為市售的LED投射燈的聚光透鏡結構示意圖。?

圖2為本實用新型結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖說明本實用新型。?

附圖1為市售的LED投射燈的聚光透鏡結構示意圖。圖中，半凹球形S1與LED燈珠的外形吻合，包裹住LED燈珠發光面。導光柱體S2，聚光透鏡前表面O（平板），聚光透鏡前表面的厚度h。?

附圖2為本實用新型作為帶散射作用的LED投射燈的聚光透鏡結構示意圖。圖中，半凹球形S1與LED燈珠的外形吻合，包裹住LED燈珠的發光面；導光柱體S2，聚光透鏡前表面O（平板），聚光透鏡前表面的厚度h，與附圖1的市售聚光透鏡相同；在聚光透鏡前表面靠近出射表面處增加了散射層D。光線經過導光柱體S2表面的多次全反射后，到達處于聚光透鏡前表面的散射層D，光在散射層D內多次折射或反射，從聚光透鏡前表面出射時，以近乎180°的全向角輻射散射光，使點光源的LED經過本實用新型后成為面光源。聚光透鏡前表面的厚度h保持原有的LED投射燈聚光透鏡前表面的厚度h不變。?

實施方法?

在原有聚光透鏡的模具和生產工藝的基礎上，在聚光透鏡前表面增加磨砂工藝，或者在在聚光透鏡前表面增加乳白色薄膜（貼膜），或者在壓鑄聚光透鏡前，在模具的形成聚光透鏡前表面的位置放置極細的高白粉末，壓鑄后形成帶散射層的聚光透鏡整體。本實用新型的整體尺寸與原有OEM產品的尺寸相同。?